加工程序编制的内容和步骤

2.6.2　加工程序编制的内容和步骤

数控加工程序的编制是指从零件图纸到制成控制介质（如穿孔纸带、磁盘或磁带等）的过程。该过程可分为以下3个阶段：

1．工艺处理阶段

工艺处理阶段的主要内容是：

（1）分析被加工零件的图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定加工方法、走刀路线和切削余量等。

（2）在对零件图样进行分析及确定出工艺参数的基础上，以实现零件图样上的尺寸精度、位置精度、表面粗糙度等技术要求为目标，制定出零件的定位、夹紧方案，确定对刀点的位置，编制零件的加工工艺过程。

（3）根据数控加工的特点和零件的具体要求，对刀具、夹具进行选择和设计。

2．数学处理阶段

数学处理阶段的主要工作，是把零件图样中的资料或给定的表达式转换成相应数控机床加工时所用的资料，为编制零件的加工程序做准备。编制人员可结合所使用的数控机床控制系统要求的资料格式，计算出所需的资料。数学处理计算的工作量大小，随被加工零件的形状、加工内容、控制系统的功能及计算工具的不同有很大的差别。

对于直线、圆弧轮廓零件，若按零件轮廓进行编程时，则可借助于简单的计算工具计算出零件上相邻几何元素的交点和切点的坐标。若需要按刀具的中心轨迹编程时，要按照刀具半径或某一给定值计算出刀具中心轨迹的交点和切点坐标，这种计算比较复杂。但是，大多数数控机床都具有刀具半径补偿功能或C刀具半径补偿功能。因此，一般情况下不需计算刀具的中心轨迹。

对于用数学方程式描述的非圆曲线（如指数曲线、椭圆、抛物线等）轮廓零件，由于其形状复杂，并且通常与控制系统的插补功能不一致，用数控机床进行加工时需进行复杂的数值计算。此时轮廓曲线只能用一段段直线或圆弧来逼近。当用直线逼近时，要根据逼近误差tδ≤（δ为给定的允许误差值，t为逼近误差）的原则，计算出各个直线段或圆弧段长度。非圆曲线轮廓的数值计算通常要用计算机来完成。

列表曲线（曲线由一系列坐标点给出）和曲面零件进行编程时，数学处理十分困难。一般要用自动编程或计算机辅助编程系统来完成。

3. 制作控制介质阶段

本阶段要完成的工作主要有：

（1）根据工艺处理和数学处理的结果，按所选数控机床要求的资料格式编制出包含启动主轴、开停冷却液、换刀等辅助功能的程序单。

（2）程序单经检查确认没有错误后，制备控制介质（如穿孔纸带或磁盘控制文件），并输入控制系统。简单程序也可直接通过键盘输入，新型数控机床还可以通过RS232接口或网络输入加工程序。

（3）对制作控制介质及数据传输的过程中可能出现的错误进行严格的检查，检查要逐条进行或进行空走刀检验。检查中，对平面零件可以笔代刀，用坐标纸代零件进行空运转画图，通过检查机床动作和运动轨迹的正确性检验加工程序。在具有图形显示功能的数控机床上，可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对零件的切削过程检查程序。

（4）对于结构、形状复杂、原材料价格昂贵的零件和精加工的零件，可用铝、塑料或石蜡等易切削材料进行首件试切。通过检查试件，确认程序完全正确后，方可投入使用，如有问题的，应及时修改程序或采取尺寸补偿等措施。